鈦、鎳及其合金金屬材料加工和特種壓力容器設備制造的綜合性企業(yè)
一、鈦及鈦合金的焊接性
1、熱物理性能特殊
鈦及鈦合金具有熔點(diǎn)高、熱容量小、熱導率小的物理性能,焊接接頭易產(chǎn)生過(guò)熱組織,晶粒變得粗大,易降低接頭塑性。因此,在選擇焊接參數時(shí),既要保證焊縫金屬不過(guò)熱,又要防止淬硬現象,要特別注意防止晶粒粗大。
2、化學(xué)活性大
鈦及鈦合金在400℃以上時(shí),易吸收O2、H2、N2、C等,降低接頭塑性和韌性,并引起氣孔。因此,焊接時(shí)對熔池及溫度超過(guò)400℃的熱影響區都要妥善保護。
3、易產(chǎn)生氣孔
極易在熔合線(xiàn)附近產(chǎn)生氫氣孔。因為氫在鈦中的溶解度隨溫度升高而下降,熔合線(xiàn)附近的鈦升溫最快,且向熔池方向擴散而形成氣孔。
4、冷裂傾向較大
溶解于鈦中的氫在320℃時(shí)和鈦發(fā)生共析轉變,析出TiH2,引起金屬的塑性和沖擊韌度降低,同時(shí)發(fā)生體積膨脹而引起較大的應力,嚴重時(shí)導致產(chǎn)生冷裂紋。
5、焊接變形大
焊后矯正困難。
二、鈦及鈦合金的焊接工藝
采用的焊接方法是氬弧焊、埋弧焊和電子束焊。
1、焊前清理
(1)除油污
焊前必須徹底清除母材或焊絲表面的污染物并進(jìn)行干燥??刹捎煤线m的溶劑清洗或用蒸汽或汽化法除脂。
(2)除氧化皮
當采用切削加工、噴砂、噴孔或鋼絲刷清除焊接區氧化皮后,需進(jìn)行酸洗、光澤處理和洗滌等化學(xué)方法綜合清理。
(3)除氧化膜
采用短時(shí)酸洗的方法清除,采用的酸洗劑有:體積分數為2%~4%的HF,體積分數為30%~40%的HNO3,酸洗后應用不含氯離子的水進(jìn)行沖洗并干燥,以防母材增氫。
2、焊接工藝
氬弧焊是焊接鈦及鈦合金應用最廣的焊接方法,3mm以下的薄板采用鎢極氬弧焊,3mm以上的板選用熔化極氬弧焊。
3、焊接材料及要求
氬氣的純度要求嚴格:純度(Ar)不低于99.99%,且必須十分干燥。
常用焊絲有TA1、TA2、TA3、TA4、TA5、TA6及TC3共七種。
4、工藝要點(diǎn)
(1)雙路氣體保護;
(2)焊接部位嚴格清理;
(3)坡口及裝配尺寸應嚴格控制;
(4)小電流大焊速焊接防過(guò)熱
(5)保證氬氣的保護效果;
(6)提前送氬、滯后停氬(熄弧要在400℃以下停送)。